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物理学的未来 封面

物理学的未来

加来道雄

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26.3万字总字数
¥26.9定价

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内容简介

《科学可以这样看:物理学的未来》以一种前所未有的方式看待世界。它以最可信、专业的视野全新展现21世纪的蓝图,汇集了世界上300多位最尖端科学家的远见卓识和科技成就,描绘了从今天起至2100年这100年人类将会取得哪些革命性的科学进展,这些科学成果又将会怎样决定人类的命运和改变2100年我们的日常生活。《科学可以这样看:物理学的未来》从超级计算机、人工智能、未来医学、纳米机器人、未来能源、太空旅行、职位财富、行星文明、未来生活九个方面,让外行和内行能够看到有什么最不可思议的科技成果在等待着我们。我们应该怎样应对挑战,抓住这一百年决定人类最终命运的轨迹。

读者书评

★★★★★

本书是继其在《超越爱因斯坦》、《超空间》、《平行宇宙》等书后又一本科普畅销硬核大作品。他显然引领世界讨论关注未来几十年里科学技术将会怎样演变,特别是关注未来世界100年科技发展大前景。 相信凡是有机会读此书者,特别是知道此人在中学时代对于物理科学之痴迷程度,一般都会反省自我人生,是否为还在时常不幸沉迷于抖个机灵,写点歪诗八卦等喜好雕虫小计的人生光境有沉思?这些大科学家似乎都有一个明显特点,在科学与人文两方面能展现稳定正三观(包括平衡,完整科学观,哲学观及健康信仰观为后盾)并且体现在人生四醒(vission, missions, passion and fashion) 上, 眼观六路,耳听八方,多才多艺常能给后人有全球及历史性深度启发。 本书作者眼光或者出发点是“风物长宜放眼量”, 抓住下一个100年科学技术机会。因为它将决定人类发展最终轨迹。他是理论物理领域超玄理论发起人之一。 本书是根据采访同伙(300多位)极富创造性大咖们记录与成果。它极大开阔或者启发新一代科技创新思想境界。 当然,此类书早就有先例,据作者介绍:在1863年,伟大的小说家儒勒·凡尔纳(Jules Verne)完成了一部名叫《20世纪的巴黎》,此书不仅令人吃惊,并且正确预测现在的科技面貌。在1865年,他还写了《从地球到月球》。“凡尔纳比别人更加清楚地认识到科学是撼动文明基石的发动机,科学以难以预料的奇迹推动着人类文明进入新的世纪”。更不用说,还有列奥纳多·达·芬奇(Leonardo da Vinci),在15世纪后期,早就画出了将来会充满天空的机器,如此等等。 尽管作者认为物理世界4种力( 地球引力, 电磁力,弱核力和强核力)和自然界的基本规律已经基本知晓;预计这些规律,指出这4种力中,“第一种力现在用爱因斯坦的广义相对论描述。其他3种力用量子理论来描述,它使我们解开了亚原子世界的秘密”,并且还不会有新的重大变化”,是吗?希望上述能成为读相关及本书之思想动力,并且还希望发现他是错的?……。 显然,书中预测那些,例如,无人驾驶汽车等都已经不是什么稀奇了。但是其推荐新技术蓝图与解释帮助理解在后面提到,为什么本书并没有局限在未来理论物理内容东东。 本书最大吸引人是其语言之极强科普性,高中生都可以读懂,因为作者是真正明白人,大科学家。并且完全没有想到,此书是如此通俗易懂,没有数学公式及物理学科任何抽象概念,它更关注是未来近,中,远三个历史时期,世界新科技产品之经典简单描述。 读完它就像破了一个稻草人设假地雷阵,忒高兴, 信不信由你。因此强力推荐它做为文理科生或者高中生或者未来科技多学科领域创新者必读参考书或者创新指南或者启发未来创新发展小百科全书。当然,也许词人画家们读它后会想到,为什么还不改行?哈嘿。 显然,其书名开始就会吓唬到一批人,就像任何一般物理小白在下决心开读它之前感觉,因为对于“物理未来”本身理解,读者都会有不同程度解读。但是凭良心,毫不夸张的说, 读它后应该都会有一种像是从所谓跳楼大甩卖东东中,无意淘换到一个大宝喜悦。读它肯定能帮助除掉思维中“小家子酸气”,开阔一片想象新天地。至少毕竟读它远胜过读任何科幻书或者数集电视剧时间,因为物理学大碗提供不少具体技术细节与纲领性建议,外行们难找到书茬? 简单说,它是一本不能再简单明了关于未来世界具体,又实在科普散文集,例如,介绍未来还可以“拍照一个梦”等具体有技术侧面狗血建议,还有,例如,甚至根据光遗传学(Optogenetics)新领域把神经遗传学结合起来,遥控一个真苍蝇,按照命令飞入某人口中等,哈嘿像老玩童吧。当然有提醒,例如,目前IBM科学家还只能勉强模拟蟑螂的行为。更确切地说,“蓝色基因”可以模拟在老鼠中发现的神经元激活,而不是它的行为”,还有“智力哈勃望远镜”,纳米飞船,自我复制机器人探测器等如此新颖,相恨见晚难想到新概念! 另外,某些怕读书费脑读者,哪怕愿意扫一下书目录者,甚至都可能会瞟一眼就功力大增。它自然是刷书卡后还能收藏级别,值得反复阅读好书! 收藏它是因为它几乎包括未来人类科技各个领域展望。 唯一有点遗憾是,作者似乎对于生物信息学(Bioinfomatics) 之巨大发展复杂性潜力及目前支持其兴起“单细胞测序”技术及细胞“黑洞物质”研究前境所将带来巨大革命性,历史性及转折性变化似乎没有足够认知或者想象力? 简言之,作者认为在2100年,例如,我们就可以“用我们的心力操纵物体。计算机能够默默地识别我们的想法和实现我们的愿望。我们将仅仅通过我们的心力就可以移动物体,这是一种只有神才具有的遥控能力。由于生物技术的威力,我们将能创建完美的身体和延长我们的生命跨度。我们还能创建在地球表面从未行走过的新的生命形式。利用纳米技术的力量,我们将能够把一个物体转变成任何别的东西,看起来好像是从虚无中创造出某种东西一样。我们将不是乘坐在闷热的轿车中,而是驾驶着悬浮在空中的无燃料汽车轻松地疾驶。我们将能够发明一种利用星星的无限能量的发动机。我们也将开始发送星球飞船去探测附近的星球”。 如果本书名是:“未来世界多学科新科技梦设计大纲”,可能更合适?幸好它几乎不涉及那些烧脑量子物理理论与概论及抽象物理或者数学理论性方面相关内容。 当然,读它还是先需要静下心来,尽管依然会发现些例外,例如,“Singularity”。这个词原来自相对物理学世界,是作者专业领域,“在这个领域中奇异性代表重力为无限大的点,任何东西都不能从这里逃逸,如黑洞”。总之,作者属于极稀缺博学,多领域天才,他甚至物理专业以外其它领域见解或者预测,都会令某些特定专业教授们感到惊奇。 例如,书中多层次描述对于大脑神经科学相关研究及医学研究未来三个阶段(近,中,远)的各个方面(例如,基因治疗,各种研究时髦疾病等),它涉及具体技术范围与深度都非同小可。 另外,他书至谢中所访问朋友圈也都是些当代世界最著名顶尖科学家,大批诺贝尔奖获得者。本书最精彩部分是书后面与未来各种新能源及走向未来太空运载器具有关,太空旅游业,太空升降机,火星地球化? 期待有时间能啃下俺书架上他其余九本大作! 总之,在作者眼中,人类未来世界仅在与能掌握好四种力! $$$$$$$$$$$$以下为书摘要: “第四次浪潮是什么?大家都不确定。也许是人工智能、纳米技术、电信和生物技术的结合体”。 未来社会将从“商品资本主义(commodity capitalism)向知识资本主义(intellectual capitalism)的过渡”。因为“其他一切事物从竞争方程当中退出,知识已成为长期可持续竞争优势的唯一来源”。 “现在可能的情况是,最不起眼的科学家在互联网上将科学论文发布到世界上几乎任何一个角落,时间不足两秒,而且免费。并且通过互联网,你可能和素未相识的西方科学家合作”。 物理学家(尔达肖夫指数Kardashev scale)认知人类及宇宙文明的三个理论类型:“Ⅰ类文明属行星文明,消耗落在其星球上的阳光,或者说约1017瓦。Ⅱ类文明属恒星文明,消耗太阳释放的所有能量,或者说1027瓦。Ⅲ类文明属银河系文明,耗费10亿颗恒星的能量,或者说约1037瓦”。它都是以能量为分类基础。其中,“少数语言,英语为首,其次是汉语,正迅速成为未来Ⅰ类语言”。“判断超级大国的新标准是经济,而不是武器”。 “从亚里士多德到托马斯·阿奎那,完美意味着从经验中,从道德生活的实际关联中学到的智慧。我们的完美不在于基因的改进,而在于性格的提升。 —— 史蒂文·波斯特(Steven Post)”

★★★★★

作者美籍日裔物理学家加来道雄,是超弦理论的奠基人,还是一档科学广播节目的主持人。在《物理学的未来》这本书中,他采访了300多位处于科学发现前沿的顶尖科学家,根据已有的技术原型预测出2100年的世界轮廓,其中的每一项科学发展都与已知的科学定律保持一致。 一、计算机的未来 本世纪末,我们将用“意念”控制计算机。这项技术早在1998年就有了基础,德国科学家将一根细小的玻璃电极放进一位瘫痪病人的大脑中,电极连接到计算机上,病人只凭思索就能控制屏幕上的光标。目前这项技术已经发展到可以让病人用意念读写电子邮件、玩视频游戏,甚至网购。 如果不在大脑里植入芯片,可以通过大脑电波捕捉思想。先进的功能磁共振成像可以通过检测氧流动来追逐思维的流动,实现翻译思想的意识流。用这种技术未来还能拍摄梦境,以及通过监测能量消耗多少来起到测谎仪的作用。 计算机研究的终点是实现心灵遥感,未来将在每一件物品中放置一片智能化的超级磁铁,只需要微弱的电流就能激活磁性,我们可以用脑电波控制计算机,通过计算机用磁力控制周围的东西,移动家具、布置桌子、进行修理等等,一切只要想想就能完成。 二、生命科学的未来 人类目前可以培育一些简单的器官,比如膀胱、气管、皮肤、血管等。方法是从人体上取一些细胞,把细胞注射到一个塑料模子中,注入的细胞使用生长素促进生长,使它长成模子的形状,最终模子拆掉,留下完整的器官。但是想培育复杂的器官,像肝脏、肾脏,这个方法就不灵了。未来可以使用干细胞,尤其是通过研究胚胎干细胞,理论上可以培育所有我们想要的器官。 未来人类可以延缓衰老。目前已知当人体限制热量食入时,会激活一种负责检测细胞能量储备的基因,产生抗衰老蛋白酶,停止生物体衰老过程。我们很有可能通过控制这个基因来控制寿命,在几十年后,人体的生理学年龄可以冻结在自己选择的年龄上,基本保持不变,人类的寿命至少比现在长10倍。 科学家还在设想是否能起死回生,比如复活人类的祖先。计算机可以通过分析人类与黑猩猩DNA的差距近似还原出共同的祖先的DNA,把这个DNA植入一个人类的卵,再将这个卵植入一个妇女的子宫,就能生出我们的祖先。不仅如此,只要能从死去的人身上提取完整无缺的细胞,还能让这个人复活。通过基因技术,我们甚至能改造种族,在理论上设计出长翅膀的人类,这种基因改造也许在太空移民中是一项选择。 三、材料科学的未来 纳米技术让人类未来可以控制单个原子,并创造一种模块原子,用这种原子来制造物品,它们就像乐高积木块一样,只要改变排列方式,就能生成新的物品。纳米技术的倡导者还设想出能够创造任何事物的“分子装配机”。把基本的原材料放进机器里,万亿个纳米机器人将聚集在原材料上,一个分子一个分子将原材料拆开,然后把它们装配成全新的产品。 纳米技术还能应用于太空电梯。太空电梯利用离心力原理,靠地球自转的离心力让缆绳保持在空中,我们就可以沿着缆绳将电梯厢送入太空。利用纳米技术制造的碳纳米管强度比同体积钢的强度高100倍,重量却只有钢的1/6到1/7,是制造太空电梯的理想材料。 制造星际宇宙飞船也能用到纳米技术。科学家设想一种芯片那么大的太空探测器,尺寸只有1厘米,重量仅为1克,可以被加速到光速的1%-10%。我们可以发送数百万艘这种小型又廉价的星际飞船,它们在新星系着陆之后,芯片上的纳米机器人就会利用岩石和土壤进行自我复制,建造探测基地,并用无线电把数据传回地球。然后,它们将飞向其他恒星,将这个过程无限地持续下去。   四、文明的未来 苏联物理学家卡尔达舍夫提出将宇宙文明分为三个等级的设想。这种分类是以能源消耗的量级为指标,Ⅰ类文明是行星文明,可开发该行星的所有能量。Ⅱ类文明是恒星文明,可开发母恒星释放出的全部能量。Ⅲ类文明是星系文明,可以掌控其所在的星系,开发10亿颗恒星的能量。人类目前处于0.7类文明,假定世界GDP以每年1%的速度增长,我们还需要大约100年的时间达到Ⅰ类文明,再经过2500年达到Ⅱ类文明。一旦达到Ⅱ类文明状态,人类就可以建造360包裹太阳的球状生物圈,享受比现在多1000亿倍的生物数量和55亿倍的地球表面积。

★★★☆☆

此书在计算机、能源、材料、生物、宇宙探索展开设想,未来物理发展的种种可能,具有一定启发作用,毁就毁在翻译上,有些言语总会让我感到压低中国,美化日本、美国,简单看看即可,不推荐。

★★★☆☆

现在知识更新很快,即使像加来道雄这样的物理学家和未来学大家,几年前出版的预测著作,很多预言都已经过时了。不知是应该高兴还是悲叹! 读此书,感觉加来道雄垂垂老矣(主要指他的思想)——他比我们更能接触前沿,但他对未来的变革的遇见相比其他人,却显得很是保守,有很多的陈词滥调。 在这个意义上,也许可以不读这本书。

★★★★★

哲学已死,而且哲学之死久矣,但以数学为工具的基础学科远未到达终点。人类之渺小不仅在于空间尺度的比较,更在于时间尺度的比较。当人们意识到时间不可逆转、滚滚向前,则一切都是时间的奴隶。即使时空可以穿梭,回到过去时空的“我”早已不再是“我”。 未来的一个瓶颈在于人类想象力的枯竭,只有想不到的,没有做不到的。未来的另一个瓶颈是伦理,太多的问题没有答案:人生的意义是什么,生命的定义是什么。如果生命用意识来定义,那么意识的存在形式是什么,永生则意味着意识永不消失。那么如何定义一个意识,或者如何证明这个意识是“我”的意识,仅仅是记忆么。

★★★★★

《物理学的未来》一书中有许多观念,希望与诸位读者共享。比如,该书总结说:在预测未来的时候,除了少数例外之外,我们总是低估了技术前进的步伐。事实一次又一次地告诫我们,历史是由乐观者而不是悲观者写成的。而是一个物理学,量子学的观念。值得推荐

★★★★★

在《星际旅行》和《星球大战》传奇,以及实际上所有其他的科幻影片中,引人注目的是,所有外星人都说完美的英语。这是因为有“通用翻译器”(universal translator)这种东西,使地球人能立刻与任何外星文明对话,消除了利用符号语言和原始的手势与外星人对话的麻烦。 尽管曾经有人认为“通用翻译器”在将来是不现实的,但它已经存在了。这意味着在将来,如果你是一位在外国的旅游者与当地人讲话,在你的隐形透镜上会看到字幕,就像看外国电影一样。计算机还可以产生声音翻译送到你的耳朵里。这意味着如果两个人都有“通用翻译器”,两个人可以进行对话,每一个人讲自己的语言,而听到的是翻译的语言。翻译不会是完美的,因为总有方言、俚语和华美的表达问题,但是为了理解说话人的要点已经足够了。 科学家有几种办法使通用翻译成为现实。第一种方法是创造一种能将说的话转化成书面语言的设备。在20世纪90年代中期,第一台可用的商业语音识别机投入市场。这些机器可以识别最多40000个单词,精确率95%。因为典型的日常会话仅使用500到1000个单词,因此这些机器已经很不错了。一旦人的声音的听写完成了,然后每一个单词可通过计算机词典翻译成另一种语言。然后遇到最困难的部分:把这些单词放到上下文中,加上俚语、口头表达等,所有这一切要求对语言的细微差别有透彻的理解。这个领域被称为计算机辅助翻译(CAT)。

★★★★★

推荐这本书的原因主要有两点:一、这本书需要经过的思考并不多,可以快速阅读,时间成本不高;二、这本书里写了许多对未来的预测预判,让我们可以站在专业人士的肩膀上眺望未来,为我们自身的前瞻性做铺垫。 所有的智慧和预判都不是凭空来的,我们的分析和推逻辑推理基础源自信息和知识,确切的说是前沿的知识,与思考重度相关的信息。亦或是想到他人所不能想到的。接下来才是分析和逻辑推理的能力和自信。 如果说处于0.7级文明的人类能够在100年内实现1级文明,那我当然希望能够采用进度结算法。在我这个岁数,肯定熬不到第100年人机接口的突然出现和完善。 好在书中也告诉我们,未来50年寿命将翻一倍。 对于我这样120俱乐部的人,是该相信呢,还是该相信呢,还是该相信呢! 就像卡卡保皇游戏中一样,我们在前面1000关,2000关,3000关,都在为生存而挣扎,4000关开始为进阶而拼搏,5000关才开始发现神级装备具有跨时代的意义。 今天是2022年6月28日,经过了整整五个月的游戏进程,几乎全天24小时不间断刷机,我跨越到了5400关,并且拥有了神级装备,5448关时,我重铸神级装备将近十次,获得了饕餮神装。从前一段时间的一小时刷四关,或者是一分钟前的15分钟刷一关,瞬间降到两分钟刷一关。同时,调整属性加成方向,将刷关时间降到100秒以内。 接下来就是这个神装的进步,也就是以神装为基础的倍增。 就像人类的发展史,到了这一刻,我们可能会突然发现,以前当做垃圾随意使用的某种物品突然变成最重要的了,因为当时的人类根本不需要,也不会使用。 只有到了这个层次,才能了解其重要性。 如果我们看到原始社会部落的人,厌恶的将黄金丢到一边,选择一个水果,或者因为黄金的延展性而制成马桶,肯定会恨不得将马桶搬回家去。 现在的我们甚至不知道未来的人类最需要的物质是什么。 前沿科技信息的作用就在于此,也许我们不能真正了解事实是什么,可是我们会有一种不断发现和自省的觉知。 早一步预测天气的哲学家泰勒斯,也是能够因为橄榄的丰收而暴富的。 不在乎财富,仅仅是沉浸在自己的思想中的所谓聪明人,只是聪明,还没有真正演变到能够注定获取财富的智慧阶段而已。 如果这个时候不能自我反省和觉知,聪明反被聪明误,找出各种理由自洽,终将错过智慧开悟的时刻。 结合我获得神装,刷关时间突然爆发的经验,我可以很清晰的意识到,眼前的苟且并不能,也不应该是我们放弃诗和远方的任何借口。

★★★★★

AI艺术家,就是个幻觉,完全是数据云的概率事件,其背后依旧是【软件力】即【数字工程师】本人,所以,前两年那部死侍主演的虚拟世界电影,设定虽然很low,确是事实。如今,量子计算机还在算九九乘法表,要2050年才可能有大的突破,人工智能的处理能力还处在蟑螂的行为能力层面。所以,那些哄吹元宇宙的公司,是在开玩笑吗?

★★★★★

加来道雄的书,总是让人佩服,手不释卷。语言通俗易懂,条理清晰,娓娓道来。兼有对人类以及人性的思考,给人启发。本书对未来的设想,还是有依据的,不是都在画大饼[呲牙]有些对未来的思考,还是让人警醒的。 不足之处,就是潜意识里有点政治偏见。当然,科学无国界,科学家还是有国界的吧?值得一读[呲牙] 有时候也想,天天忙着上班,考虑未来啊,人性,人生的意义之类是不是吃饱了撑的?但是,有时候也会明白,我思故我在,没有自我意识,这个世界还有意义吗?活着,可能不仅仅是为了吃饭;吃饭,是为了有意识地活着,为了思考。或许,这个世界真的只是自我意识的幻想;多读书,多思考,或许就更接近世界的真相了。或许,这就是自我意识存在的原因吧[呲牙]

书籍信息

作者加来道雄
译者伍义生,杨立盟
出版社重庆出版社
出版时间2012-06-01
ISBN9787229050528
分类科学技术-自然科学
格式EPUB
完结状态连载中
章节数165